3  软件系统的设计

3.1主程序的设计 

    本系统主要是在嵌入式系统中实现TCP/IP协议栈，主要采用以太网IEEE802.3、IP、UDP、ARP等协议作为通信协议，传输数据通过以太网控制器完成。其主程序主要完成从UDP数据包中解析出完整的CAN协议报文，并存入数据缓冲区A中。同时，也可以将数据缓冲区B中完整的CAN协议报文封装成UDP数据报，然后将其发送到以太网上。

    在数据发送前，先要对待传输的数据进行协议封装。以UDP数据报为例，首先对原始数据添加UDP头，包括源端口、目的端口、UDP数据长度和校验和4个字段，然后再添加IP头（包括源IP地址、目的IP地址）、校验和等字段，最后封装以太网IEEE802.3帧，包括目的CRC地址、源MAC地址和以太网帧总长度。其中源MAC地址为本地物理地址，由程序在初始化时设定。而IEEE802.3帧结构中的CRC校验由以太网硬件自动完成。至此，构造了一个完整的UDP数据报，就可以交给RTL8019AS进行发送了。对于接收到的数据包，主处理器对其进行拆解，将解包得到的IP地址与本地IP地址相比较，同时进行校验和验证，如果IP一致，则接收该数据包，否则将其丢弃；如果校验和不正确，则表示数据包传输过程中发生差错，但不产生差错报文，由应用层发现丢失的数据包并请求重传。

3.2 主程序流程图

    主程序流程图如图3所示，DSP首先初始化网络设备。当有数据从RJ45传过来时，DSP对数据包进行分析，如果是ARP（物理地址解析协议）数据包，则程序转入ARP处理程序。如果是IP（网间协议）数据包且传输层使用UDP（用户数据报协议），端口正确，则认为数据报正确，数据解包后，送入数据缓冲区A，最后把数据部分通过CAN接口输出。反之，如果DSP从CAN接口接收数据，则将数据按照UDP协议格式打包，送入数据缓冲区B，由RTL8019AS将数据输出到局域网中。

3.3 中断服务子程序的设计

    本系统采用中断方式来处理RTL8019AS 的收发。当主程序响应RTL8019AS的中断时，根据中断寄存器(ISR)的值来判定程序的走向，中断流程图如图4所示。